Голема дебелина на wallидот 6061T6 алуминиумска легура треба да се угаси по топла истиснување. Поради ограничувањето на дисконтинуираната истиснување, дел од профилот ќе влезе во зоната за ладење вода со одложување. Кога ќе продолжи да се екструдира следниот краток инго, овој дел од профилот ќе претрпи задоцнето калење. Како да се справите со одложената област за калење е проблем што треба да го земе предвид секоја производствена компанија. Кога отпадот од крајната опашка на опашката е краток, примероците за перформанси се понекогаш квалификувани, а понекогаш и неквалификувани. Кога се пренасочува од страна, перформансите повторно се квалификувани. Оваа статија дава соодветно објаснување преку експерименти.
1. Тест материјали и методи
Материјалот што се користи во овој експеримент е 6061 алуминиумска легура. Неговиот хемиски состав измерен со спектрална анализа е како што следува: тој е во согласност со GB/T 3190-1996 International 6061 стандард за составување на алуминиумска легура.
Во овој експеримент, беше земен дел од екструдиран профил за третман на цврст раствор. Долгиот профил од 400мм беше поделен на две области. Областа 1 беше директно ладен со вода и гасена. Областа 2 се лади во воздухот 90 секунди, а потоа ладен вода. Дијаграмот на тестот е прикажан на Слика 1.
Профилот на алуминиумска легура од 6061 користен во овој експеримент беше екструдиран од 4000UST екструдер. Температурата на калапот е 500 ° C, температурата на шипката за леење е 510 ° C, температурата на излезот на екструзија е 525 ° C, брзината на истиснување е 2,1 mm/s, ладење на вода со висок интензитет се користи за време на процесот на екструзија и 400мм и 400мм Тест -тест парче се зема од средината на екструдиран готов профил. Ширината на примерокот е 150мм, а висината е 10,00 мм.
Земените примероци беа поделени, а потоа повторно беа подложени на третман на раствор. Температурата на растворот беше 530 ° C и времето на раствор беше 4 часа. Откако ги извадиле, примероците биле ставени во голем резервоар за вода со длабочина на вода од 100мм. Поголемиот резервоар за вода може да обезбеди дека температурата на водата во резервоарот за вода се менува малку откако примерокот во зоната 1 е ладен вода, спречувајќи зголемување на температурата на водата да влијае на интензитетот на ладење на водата. За време на процесот на ладење на водата, осигурете се дека температурата на водата е во опсег од 20-25 ° C. Примероците со гасени се на возраст од 165 ° C*8H.
Земете дел од примерокот долг 400мм долг 30 мм дебелина од 10 мм и изврши тест за тврдост на Бринел. Направете 5 мерења на секои 10мм. Земете ја просечната вредност на 5 цврстината на Бринел како резултат на тврдоста на Бринел во овој момент и набудувајте ја шемата за промена на цврстината.
Беа тестирани механичките својства на профилот, а затегнувачкиот паралелен дел 60мм беше контролиран на различни позиции на примерокот од 400мм за да ги набудува својствата на затегнување и локацијата на фрактурата.
Температурното поле на ладење со вода за ладење на примерокот и калењето по одложувањето на 90-тите беше симулирано преку софтверот ANSYS, а беа анализирани стапките на ладење на профилите на различни позиции.
2 Експериментални резултати и анализа
2.1 Резултати од тестот на тврдоста
На Слика 2 е прикажана кривата на промена на цврстината на примерок долг 400мм измерен со тестер за цврстина на Бринел (должината на единицата на апсциса претставува 10мм, а скалата 0 е разделување на линијата помеѓу нормалното калење и одложеното калење). Може да се открие дека цврстината на крајот на ладење со вода е стабилна на околу 95HB. После разделувањето на линијата помеѓу ладење на вода и одложено калење на вода за ладење на вода, цврстината почнува да се намалува, но стапката на пад е бавна во раната фаза. По 40мм (89HB), цврстината нагло паѓа и се спушта до најниската вредност (77HB) на 80мм. По 80мм, цврстината не продолжи да се намалува, туку се зголеми до одреден степен. Зголемувањето беше релативно мало. По 130мм, цврстината остана непроменета на околу 83HB. Може да се шпекулира дека заради ефектот на спроводливоста на топлина, се смени стапката на ладење на одложениот дел од калење.
2.2 Резултати и анализа на тестот за перформанси
Табелата 2 ги прикажува резултатите од експериментите за затегнување спроведени на примероците земени од различни позиции на паралелниот дел. Може да се открие дека јачината на затегнување и јачината на приносот на број 1 и број 2 немаат скоро никаква промена. Како што се зголемува процентот на задоцнето калење, јачината на затегнување и јачината на приносот на легурата покажуваат значителен тренд на надолна форма. Сепак, јачината на затегнување на секоја локација за земање мостри е над стандардната јачина. Само во областа со најниска цврстина, јачината на приносот е помала од стандардот на примерокот, перформансите на примерокот се неквалификувани.
На Слика 4 се прикажани резултатите од својствата на затегнување на примерокот бр. 3. Од слика 4 може да се најде дека подалеку од линијата за поделба, толку е помала цврстината на крајот на калењето. Намалувањето на цврстината укажува на тоа дека перформансите на примерокот се намалуваат, но цврстината се намалува полека, само се намалува од 95HB на околу 91HB на крајот на паралелниот дел. Како што може да се види од резултатите од перформансите во Табела 1, јачината на затегнување се намали од 342MPa на 320MPa за ладење на вода. Во исто време, откриено е дека точката на фрактура на примерокот на затегнување е исто така на крајот на паралелниот дел со најниска цврстина. Ова е затоа што е далеку од ладењето на водата, перформансите на легурата се намалуваат, а крајот го достигнува границата на јачината на затегнување прво за да се формира вратот надолу. Конечно, пауза од најниската точка на изведба, а позицијата на паузата е во согласност со резултатите од тестот за перформанси.
На Слика 5 е прикажана кривата на цврстина на паралелниот дел од примерокот бр. 4 и положбата на фрактурата. Може да се открие дека подалеку од линијата за раздвојување на водата за ладење, толку е помала цврстината на крајот на калењето. Во исто време, локацијата на фрактура е исто така на крајот каде цврстината е најниска, фрактури од 86HB. Од Табела 2, откриено е дека скоро никаква пластична деформација на крајот на ладење вода. Од Табела 1, откриено е дека перформансите на примерокот (јачина на затегнување 298MPa, принос 266MPa) е значително намалена. Јачината на затегнување е само 298MPa, што не ја достигнува јачината на приносот на крајот на водата (315MPa). Крајот формираше врат надолу кога е помал од 315MPa. Пред фрактура, само еластична деформација се случила во областа на ладење вода. Како што исчезна стресот, вирусот на крајот на ладениот вода исчезна. Како резултат, количината на деформација во зоната за ладење вода во Табела 2 нема скоро никаква промена. Пауза на примерокот на крајот на пожарот со одложена стапка, деформираната област е намалена, а крајната цврстина е најниска, што резултира во значително намалување на резултатите од перформансите.
Земете примероци од 100% одложено подрачје за калење на крајот на примерокот од 400мм. На слика 6 е прикажана кривата на цврстина. Цврстината на паралелниот дел е намалена на околу 83-84HB и е релативно стабилна. Поради истиот процес, перформансите се приближно исти. Не се наоѓа очигледна шема во положбата на фрактура. Перформансите на легурата се пониски од онаа на примерокот со вода.
За понатамошно истражување на регуларноста на перформансите и фрактурата, паралелниот дел од примерокот за затегнување беше избран во близина на најниската точка на тврдост (77HB). Од Табела 1, откриено е дека перформансите се значително намалени, а точката на фрактура се појави на најниската точка на цврстина на Слика 2.
2.3 Резултати од анализата на ANSYS
На Слика 7 се прикажани резултатите од симулацијата на ANSYS на кривините за ладење на различни позиции. Може да се види дека температурата на примерокот во областа за ладење вода се спушти брзо. По 5 -тите години, температурата се спушти на под 100 ° C, а на 80мм од линијата за поделба, температурата се намали на околу 210 ° C на 90 -тите. Просечниот пад на температурата е 3,5 ° C/s. По 90 секунди во терминалниот простор за ладење на воздухот, температурата се спушта на околу 360 ° C, со просечна стапка на пад од 1,9 ° C/s.
Преку резултатите од анализата на перформансите и симулацијата, откриено е дека перформансите на областа за ладење вода и одложената област на калење е шема на промена што прво се намалува, а потоа се зголемува малку. Погодено од ладење на вода во близина на линијата за раздвојување, спроводливоста на топлина предизвикува примерокот во одредена област да се спушти со брзина на ладење помал од оној на ладење на вода (3,5 ° C/s). Како резултат, Mg2si, кој се зацврсти во матрицата, се прецизираше во големи количини во оваа област, а температурата се спушти на околу 210 ° C по 90 секунди. Големата количина на Mg2SI предизвикана доведе до помал ефект на ладење на вода по 90 секунди. Количината на фаза на зајакнување на Mg2SI, предизвикана по третманот со стареење, беше значително намалена, а перформансите на примерокот беа намалени. Како и да е, одложената зона на калење далеку од линијата за поделба е помалку засегната од спроводливоста на топлината за ладење на водата, а легурата се лади релативно бавно под условите за ладење на воздухот (стапка на ладење 1,9 ° C/s). Само мал дел од фазата MG2SI полека се таложи, а температурата е 360C по 90 -тите. По ладењето на водата, поголемиот дел од фазата MG2SI сè уште е во матрицата, и се распрснува и се таложи по стареењето, што игра зајакната улога.
3. Заклучок
Пронајдено е преку експерименти кои одложени калење ќе предизвикаат цврстина на одложената зона на калење на пресекот на нормалното калење и одложеното калење за прво да се намали и потоа да се зголеми малку додека конечно не се стабилизира.
За 6061 алуминиумска легура, јачината на затегнување по нормалното калење и одложеното калење за 90 секунди се 342MPa и 288MPa, соодветно, а јаките на приносот се 315MPa и 252MPa, и двете ги исполнуваат стандардите за изведба на примерокот.
Постои регион со најниска цврстина, кој е намален од 95HB на 77HB по нормалното калење. Изведбата овде е исто така најниска, со затегнување јачина од 271MPa и јачина на принос од 220mpa.
Преку анализата на ANSYS, откриено е дека стапката на ладење во најниската точка на изведба во зоната на калење од одложената 90 -ти се намали за приближно 3,5 ° C во секунда, што резултира во недоволен цврст раствор на фазата на зајакнување MG2SI фаза. Според овој напис, може да се види дека точката за опасност од перформансите се појавува во одложената област на калење на спојот на нормално калење и одложено калење и не е далеку од раскрсницата, што има важно водечко значење за разумно задржување на опашката за екструзија отпад од крајниот процес.
Уредено од Мај iangианг од алуминиум Мат
Време на објавување: август-28-2024 година
